마우스에서 심부전을 유도하는 이소프로테레놀 미니 펌프 의 이식
Summary
이식된 삼투펌프를 통한 이소프로테레놀의 만성 투여는 마우스의 고급 심부전을 모방하기 위해 널리 사용되어 왔다. 여기서, 우리는 성공적인 모델 생성을 위한 심초음파 평가뿐만 아니라 3주 동안 의 지속적인 이소프로테레놀 투여를 위한 수술용 미니 펌프 이식에 대한 상세한 방법을 설명합니다.
Abstract
이소프로테레놀(ISO)은 비선택적 베타-아드레날린 작용제로서, 마우스에서 심장 손상을 유도하는 데 널리 사용된다. 급성 모델은 스트레스로 인한 심근증을 모방하지만, 삼투성 펌프를 통해 투여되는 만성 모델은 인간의 고급 심부전을 모방합니다. 기재된 프로토콜의 목적은 이식된 미니 펌프를 사용하여 마우스에서 만성 ISO 유도 심부전 모델을 생성하는 것이다. 이 프로토콜은 근친 마우스의 100+ 긴장에서 심부전을 유도하기 위하여 이용되었습니다. 외과 펌프 이식에 기술은 상세히 기술되고 마우스에 있는 심부전 모형을 만들기에 관심이 있는 누군가와 관련있을 지도 모릅니다. 또한, 각 균주에 대한 심초음파 파라미터와 모델 개발에 대한 예상 시간을 기반으로 한 주간 심장 리모델링 변경 사항이 제시됩니다. 요약하면 이 방법은 간단하고 재현 가능합니다. 이식된 미니 펌프를 통해 3~4주 이상 투여된 연속 ISO는 심장 리모델링을 유도하기에 충분하다. 마지막으로, ISO 모델 생성의 성공은 비대, 심실 팽창 및 기능 장애를 보여주는 직렬 심초음파 에 의해 생체 내에서 평가될 수 있습니다.
Introduction
감소된 배출 분율(HFrEF)을 가진 심부전은 심혈관 항상성을 유지하기 위해 교감 신경계의 잘 인식된 보상 반응을 수반한다1. 혈역학적 스트레스와 심장과 순환에 해로운 영향은 만성 활성화로 관찰되었다. 이들은 심부전을 위한 현대 약리치료의 초석이 되고 신경 호르몬 시스템의 심부전 그리고 치료 적대성의 진행에 있는 중요한기계장치입니다 1.
여러 마우스 모델은 심부전의 기본 조사에 사용할 수 있습니다. 유전 모형은 분자 치료를 탐구하고 신호 통로를 조사하기를 위해 매력적입니다. 그러나, 이 모형은 심부전의 일반적인 양식과 관련이 없을 지도 모릅니다. 다른 일반적인 모델은 왼쪽 전방 내림차순 (LAD) 동맥 결찰, 경피 수축 (TAC), 및 이소 프로테레놀 (ISO) 각각 다른 병리학병인2,3,4,5를 목표로 포함합니다. ,6. LAD 동맥 결찰은 전방 벽 심근 경색을 유도하여 허혈성 심근증에 대한 특정 모델을 생성합니다. TAC는 급성 압력 과부하를 유도하여 심부전의 고혈압 모델을 생성합니다. 압력 구배를 측정할 수 있지만, 비대의 계층화를 허용, 고혈압의 급성 발병은 직접적인 임상 관련성이 부족4. LAD 및 TAC 모델 모두 실행하려면 높은 수준의 수술 전문 지식이 필요합니다. 심부전의 급성 ISO 모델은 급성 심근 경색을 모방하는 좌심실에서 카테콜아민과 활성이 현저히 증가하는 것을 특징으로 하는 타코츠보 질환으로 알려진 스트레스 유발 심근병증을모방7, 8. 대조적으로, 심부전의 만성 ISO 모형은 카테콜아민의 만성 상승한 수준으로 향상된 심부전의 현상 특성을제시합니다 1. 만성 ISO 모델의 장점은 고급 심부전을 모방하고 상대적으로 쉽게 만들 수 있다는 만성 아드레날린 자극을 제공한다는 것입니다. 조사원은 관심의 병리학을 가장 잘 요약하는 모델을 선택해야합니다.
이 방법의 전반적인 목표는 심장 마비 환자에서 발견되는 만성 교감 활성화를 모방하기 위해 ISO를 지속적으로 방출하는 이식 된 미니 펌프를 사용하여 마우스에서 심부전을 유도하는 것입니다1. 이 방법은 간단하고 재현 할 수 있습니다. 마우스 균주 중 명확한 변화가 있지만, ISO 이상 관리 3 받는 여자 에 30 mg/kg/일 대부분의 마우스에서 심장 리모델링을 유도 하기에 충분 하다. 구체적으로, ISO는 1주차 동안 친비후보상단계로 이어지며, 그 다음에는 2주와 3주차2에 의한 수축기 기능의 벽숱이, 심실 팽창 및 감소가 뒤따른다. ISO 모델 생성의 성공은 비대, 팽창 및 심실 기능 장애를 입증하는 직렬 심초음파, 그리고 수확된 심장 조직의 조직학적 및 분자 적 평가를 통해 생체내 로 평가될 수 있습니다. 지질 축적, 섬유증, ER 스트레스, 세포자멸 및 유전자 발현9,10,11,12.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리는 만성 베타 아드레날린 자극2,13때문에 심장 결과를 평가하기 위하여 근친 마우스의 100개 이상의 긴장에 이 방법을 적용했습니다. 이소프로테레놀에 대한 감수성의 현저한 차이는 마우스 균주 들 사이에 존재하는 것으로 알려져 있으며 필요에 따라 관심의 균주에 맞게 사용자 정의될 수 있다16. 이것은 마우스 긴장1…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 자금 지원을 위해 NIH K08 HL133491을 인정합니다.
Materials
| Micro-Osmotic Pump System with Flow Moderator in Place | Alzet | Model 1004 | Includes filling tube, flow moderator and pump body |
| (-)-Isoproterenol hydrochloride | Sigma-Aldrich | 16504-1G | (-)-Isoproterenol hydrochloride is a powder that needs to be stored at -20°C. |
| 1 ml sterile syringe | VWR | BD309602 | |
| 30 W LED Fiber optic O-ring light microscope illuminator | AmScope | SKU: LED-30WR | |
| 5-0 COATED VICRYL (polyglactin 910) Suture | Ethicon | J303H | 5-0, absorbable |
| Fine Scissors – Sharp | FST | 14060-09 | |
| Glass beads | FST | 18000-46 | |
| Hot bead sterilizers | FST | 18000-50 | |
| Iris forceps | WPI | 15915 | |
| Look Sharpoint 6-0, 18" Black Nylon Monofilament Suture | LOOK | AA-2176 | 6-0, non-absorbable |
| Needle holder | WPI | 15926 | |
| Normal Saline, 0.9% NaCl | Fisher | 89167-772 |
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